虚拟化技术概念&Docker概念剖析

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1.1  虚拟化技术概述及简介

IT行业发展到今天，已经从传统技术、传统运维发展到当下的主流技术、自动化运维，未来掌握核心技术是赶上时代变化，拉开跟别人差距的最关键因素。当下主流的IT三大技术：虚拟化、云计算、大数据之一的虚拟化技术。虚拟化技术也越来越广泛的应用在企业中，例如百度、阿里巴巴、腾讯、京东、Google等。

通俗的说，虚拟化就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，以打破物理结构间的壁垒，计算元件运行在虚拟的基础上而不是真实的基础上，可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。

虚拟化技术允许一个平台同时运行多个操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率，是一个为了简化管理，优化资源的解决方案。

虚拟化解决方案的底部是要进行虚拟化的物理机器，这台机器可能直接支持虚拟化，也可能不会直接支持虚拟化，那么就需要系统管理程序层的支持。虚拟机管理程序(Virtual machine monitor)，或称为 VMM，可以看作是平台硬件和操作系统的抽象化，VMM本质是我们常说的虚拟化技术软件。



虚拟化技术的底层是要进行虚拟的硬件设备物理机资源，通过虚拟化技术软件可以将物理机虚拟生成N台虚拟机，应用程序、软件服务（Apache、Nginx、MYSQL、Redis、MQ、ZK、Kafka、CEPH、K8S、LVS、Keepalived、Jenkins）可以运行在虚拟机上，而不是直接运行在硬件设备物理机上。

虚拟化技术意义，主要是为了最大化的利用高配硬件设备的资源，提高物理机资源利用率，可以实现应用程序、软件服务进程资源隔离，可以淘汰老旧服务器资源，对老旧服务器资源进行重组、重用，实现企业服务器资源统一的管理和调度。

1.2  互联网虚拟化技术种类n KVM

• Vmware ESXI
• XEN
• Docker
• Hyper-V
• Open-vz
• Podman
  

1.3  Docker虚拟化技术概念


Docker是一款轻量级、高性能的虚拟化技术，是目前互联网使用最多的虚拟化技术，Docker虚拟化技术的本质类似集装箱机制，最早集装箱没有出现的时候，码头上有许多搬运的工人在搬运货物，集装箱出现以后，码头上看到更多的不是工人，而且集装箱的搬运模式更加单一，更加高效，还有其他的好处。

将货物多打包在集装箱里面，可以防止货物之间相互影响。并且到了另外一个码头需要转运的话，有了在集装箱以后，直接把它运送到另一个码头即可，完全可以保证里面的货物是整体的搬迁，并且不会损坏货物本身。

Docker技术机制跟集装箱类似，Docker虚拟化 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，也可以实现虚拟化。

Docker容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口，几乎没有性能开销,可以很容易地在机器和数据中心中运行。最重要的是，他们不依赖于任何语言、框架或包括系统。
Docker应该是近年最火爆的技术之一，如果没有听说过，那么你就out了，2022年将开启新的跨越。

Docker 自开源后受到广泛的关注和讨论，以至于 dotCloud 公司后来都改名为 Docker Inc。
Redhat 已经在其 RHEL6.5 中集中支持Docker;

Google 也在其 PaaS 产品中广泛应用，Docker 项目的目标是实现轻量级的操作系统虚拟化解决方案。

Docker的基础是 Linux 容器（LXC）等技术。在LXC的基础上 Docker 进行了进一步的封装，让用户不需要去关心容器的管理，使得操作更为简便。用户操作 Docker 的容器就像操作一个快速轻量级的虚拟机一样简单。

下面对比了Docker 和传统虚拟化（KVM、XEN、Hyper-V、ESXI）结构层级方式的不同之处。

图为传统虚拟化结构图：



图为Docker虚拟化结构图：



Docker虚拟化技术概念&总结：

Docker虚拟化技术是在硬件的基础上，基于现有的操作系统层面上实现虚拟化，直接复用本地主机的操作系统，直接虚拟生成Docker容器，而Docker容器上部署相关的APP应用（Apache、MYSQL、PHP、JAVA）。

传统虚拟化技术概念&总结：
KVM、XEN、ESXI传统虚拟化（完全、半虚拟化）是在硬件的基础上，基于现有的操作系统层面上实现虚拟化，但是不能复用本地主机的操作系统，而是必须虚拟出自己的Guest OS系统，然后在Guest OS系统上部署相关的APP应用（Apache、MYSQL、PHP、JAVA）。

Docker虚拟化跟传统VM比较具有如下优点：
操作启动快
运行时的性能可以获取极大提升，管理操作（启动，停止，开始，重启等等） 都是以秒或毫秒为单位的。

轻量级虚拟化
你会拥有足够的“操作系统”，仅需添加或减小镜像即可。在一台服务器上可以布署100~1000个Containers容器。但是传统虚拟化，你虚拟10-20个虚拟机就不错了。

开源免费
开源的，免费的，低成本的。由现代Linux内核支持并驱动。注* 轻量的Container必定可以在一个物理机上开启更多“容器”，注定比VMs要便宜。

前景及云支持
正在越来越受欢迎，包括各大主流公司都在推动docker的快速发展，性能有很大的优势。随着Go语言越来越被人熟知，Docker的使用也越来越广泛。

1.4  虚拟化技术实现方式

完全拟化技术
通过软件实现对操作系统的资源再分配，比较成熟，完全虚拟化代表技术：KVM、ESXI、Hyper-V;

半虚拟化技术
通过代码修改已有的系统，形成一种新的可虚拟化的系统，调用硬件资源去安装多个系统，整体速度上相对高一点，半虚拟化代表技术：Xen;

轻量级虚拟化
介于完全虚拟化、半虚拟化之间，轻量级虚拟化代表技术：Docker。

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这东西我收了！谢谢楼主！